Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Publikationen bidrog artiklen til Live Science ‘ s Ekspertstemmer: Op-Ed & Insights.

at trække vejret eller ikke at trække vejret, det er spørgsmålet.

Hvad ville der ske, hvis du var nedsænket i en dam, hvor vandtemperaturen svævede lige over frysepunktet, og overfladen blev dækket af et låg is i 100 dage?

Nå, selvfølgelig ville du dø.

og det er fordi du ikke er så cool som en skildpadde., Og ved cool betyder jeg ikke bare fantastisk, jeg mener bogstaveligt talt cool, som i koldt. Plus, du kan ikke trække vejret gennem din røv.

men skildpadder kan, hvilket kun er en af de mange grunde til, at skildpadder er virkelig fantastiske.

koldt vejr sænker

som et ectotherm — et dyr, der er afhængig af en ekstern varmekilde — sporer en skildpaddes kropstemperatur dens miljø. Hvis dammen vand er 1℃, så er skildpadden krop.

men skildpadder har lunger, og de indånder luft., Så hvordan er det muligt for dem at overleve i en frigid dam med et låg af is, der forhindrer dem i at komme op for luft? Svaret ligger i forholdet mellem kropstemperatur og stofskifte.

en kold skildpadde i koldt vand har en langsom metabolisme. Jo koldere det bliver, jo langsommere er dets stofskifte, hvilket resulterer i lavere energi-og iltbehov.

når skildpadder dvale, er de afhængige af lagret energi og optager ilt fra damvandet ved at flytte det over kropsoverflader, der er i flugt med blodkar., På denne måde kan de få nok ilt til at understøtte deres minimale behov uden at bruge deres lunger. Skildpadder har et område, der er særligt godt vaskulariseret-deres skod.

Se, jeg var ikke sjov, skildpadder kan virkelig trække vejret gennem deres skod. (Det tekniske udtryk er cloacal respiration.)

ikke frosset, bare koldt

Vi er ikke skildpadder. Vi er endotermer-dyre metaboliske varmeovne-der konstant skal brænde vores kroppe med mad for at generere kropsvarme og opretholde en konstant temperatur for at holde sig i LIVE og godt.,

Når det er koldt, hoper vi på tøj for at fange metabolisk varme og holde varmen. Vi kunne aldrig opsamle nok ilt på tværs af vores vaskulariserede overflader, bortset fra vores lunger, til at levere den store efterspørgsel af vores metaboliske ovne.

for mennesker er en ændring i kropstemperaturen et tegn på sygdom, at noget er forkert. Når en skildpaddes kropstemperatur ændres, er det simpelthen fordi miljøet er blevet varmere eller koldere.

men selv ectotermer har deres grænser. Med meget få undtagelser (f. eks.,, bo.turtles), voksne skildpadder kan ikke overleve frysetemperaturer; de kan ikke overleve at have iskrystaller i deres kroppe. Dette er grunden til, at ferskvandsskildpadder dvale i vand, hvor deres kropstemperaturer forbliver relativt stabile og ikke vil gå under frysepunktet.

vand fungerer som en temperaturbuffer; det har en høj specifik varme, hvilket betyder, at det kræver meget energi at ændre vandtemperaturen. Dam Vandtemperaturer forbliver ganske stabil i løbet af vinteren og en ectotherm sidder i, at vandet vil have en tilsvarende stabil kropstemperatur., Luft, på den anden side, har en lav specifik varme, så dens temperatur svinger, og bliver for kold til skildpadde overlevelse.

Crampy muskler

en isdækket Dam giver to problemer for skildpadder: de kan ikke overflade for at trække vejret, og lidt nyt ilt kommer i vandet. Derudover er der andre critters i dammen, der forbruger det ilt, der blev produceret af vandplanter i løbet af sommeren.

i løbet af vinteren, når ilt er opbrugt, bliver dammen hypo .isk (lavt iltindhold) eller ano .isk (udtømt ilt)., Nogle skildpadder kan håndtere vand med lavt iltindhold-andre kan ikke.Snapping skildpadder og malede skildpadder tolererer denne stressende situation ved at skifte deres stofskifte til en, der ikke kræver ilt. Denne evne er forbløffende, men kan være farlig, endda dødelig, hvis den fortsætter for længe, fordi syrer opbygges i deres væv som et resultat af denne metaboliske s .itch.

men hvor længe er “for lang?”Både snappende skildpadder og malede skildpadder kan overleve tvungen nedsænkning ved koldt Vandtemperaturer i laboratoriet i godt over 100 dage., Malede skildpadder er konger af Ano .i-tolerance. De mobiliserer calcium fra deres skaller for at neutralisere syren, på samme måde som vi tager calciumholdige antacida til halsbrand.

om foråret, når anaerobe skildpadder kommer ud af dvaletilstand, er de dybest set en stor muskelkrampe. Det er som når du går hårdt – din krop skifter til anaerob metabolisme, mælkesyre opbygges, og du får krampe. Skildpadderne er desperate efter at baske i solen for at øge deres kropstemperatur, for at fyre op for deres stofskifte og eliminere disse sure biprodukter.,

og det er svært at bevæge sig, når de er så trange, hvilket gør dem sårbare over for rovdyr og andre farer. Forårets fremkomst kan være en farlig tid for disse sløvede skildpadder.

sporing af koldt vejr skildpadde

Feltbiologer har en tendens til at gøre deres forskning i løbet af foråret og sommeren, når dyr er mest aktive. Men i Ontario, hvor vintrene er lange, er mange skildpaddearter inaktive i halvdelen af deres liv.,

forståelse af, hvad de gør og har brug for om vinteren, er afgørende for deres bevarelse og habitatbeskyttelse, især i betragtning af at to tredjedele af skildpaddearter er i fare for udryddelse.

min forskningsgruppe har overvåget flere arter af ferskvandsskildpadder under deres dvaletilstand. Vi vedhæfter små enheder til skildpaddernes skaller, der måler temperatur og giver os mulighed for at følge dem under isen.,

Vi har fundet ud af, at alle arter vælger at dvale på vådområder, der svæver lige over frysepunktet, at de bevæger sig rundt under isen, dvale i grupper og vender tilbage til de samme steder vinter efter vinter.

På trods af alt dette arbejde ved vi stadig så lidt om denne del af skildpaddernes liv.

så jeg gør hvad enhver engageret biolog ville gøre: jeg sender mine elever ud for at gøre feltforskning ved -25℃. Vi er ikke begrænset til fair-weathereather biologi her.,

desuden er der enestående skønhed i et canadisk vinterlandskab, især når du forestiller dig alle de fantastiske skildpadder under isen og trækker vejret gennem deres rum.

Jac .ueline lit .gus, Professor, Institut for biologi, Laurentian University

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på samtalen. Læs den oprindelige artikel.